Способ выплавки хромоникелевой коррозионностойкой стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 91 1 С 5 52 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Мураховский И.М. и др. Совершенствование технологии выплавкинержавеющей стали в электропечахсредней мощности, - В сб.: Производство электростали, МЧМ, 1980, Ф 8,с. 57-59.Чуватин И.С. и др. Снижение расхода феррохрома при выплавке корроз онностойкой стали. - Сталь,1 79, В 3;Кацман Ц.Л. Совершенствование технологии обезуглероживания при выплавке нержавеющей стали в 100-тонной дуговой печи. - В сб.: Высокомощныеэлектропечи и новая технология производства стали, М., Металлургия,1981.(57) Предполагаемое изобретение относится к металлургии, в частностик способам выплавки коррозионностойкой стали в крупнотоннажных дуговых печах. Цель изобретения - снижение длительности плавки, себестоимости готовой стали, обеспечение автоматизации процесса. За 3-10 мин доначала интенсивной продувки ванныкислородом отбирают предварительнуюпробу металла и плавку корректируютпо содержанию никеля 7-107. и кремния 0,77. Корректировку плавки наконечное содержание хрома в готовомметалле осуществляют в начале интенсивной продувки металла кислородом,а окончательную доводку плавки проводят в период продувки жидкой сталиаргоном в печи, при этом дуговуюпечь отключают. Длительность плавки сокращается =12 мин.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке коррозионно-стойких марок стали в крупнотоннажных дуговых печах, например 100-тонных мощных дуговых печах,Целью изобретения является снижение длительности плавки, себестоимости готовой стали и обеспечение автоматизации процесса выплавки стали.При выплавке нержавеющих марок стали корректирующие присадки ферросплавов начинают давать в печь после поступления информации о содержании того или иного элемента в металле по пробе металла, взятой по окончании полного расплавления металли - ческой шихты при температуре выше 1530 С, когда практически не остается нерасплавившихся кусков твердой шихты. Для сокращения длительности плавки в печи необходима более ранняя информация о содержании в металле кремния, хрома, никеля, углерода. Для этого отбирают предварительную пробу металла при более низких значениях температуры.После проведения большого количества плавок в 100-тонных дуговых печах показано, что отбор проб металола при температуре ниже 1510 С нецелесообразен, так как не отражает содержания в расплаве названных элементов. Это происходит потому, что к этому моменту времени в печи находится до ЗОХ по массе нерасплавленной металлической шихты. Продувка жидкого участка ванны аргоном или кислородом через трубку, рациональная укладка шихты в завалку позволяют в пределах температур 1510-1525 С отбирать представительные по химическому составу металла предварительные пробы, по анализу которых в дальнейшем стандартизировать процесс плавки.Информация о содержании в металле кремния, никеля, углерода и хрома готова тогда, когда продувка стали почти заканчивается.Как показывает статистическая обработка опытных плавок, если отбор предварительной пробы металла осуо ществляют в пределах 1510-1525 С, то получают информацию о составе в металле кремния, углерода, хрома и никеля не раньше, чем эа 10 мин до начала интенсивной продувки стали кислородом. Менее, чем за 3 мин до начала интенсивной продувки стали кислородом корректировать плавку например, по кремнию, нерационально, так как ферросплавы на поверхности ванны меньше, чем эа 3 мин не успеют раствориться, поэтому продувка стали кислородом приводит к окислению всего кремния за счет атмосферы печи, не способствуя нагреву стали до необходимой температуры.Нестабильное содержание в расплаве кремния перед продувкой стали на плавках по обычной технологии (перед началом продувки стали содержание кремния колеблется от 0,30 до 0,80) приводит к подъему температуры металла с разной скоростью и значительному угару хрома. Поэтому более точная своевременная (за 3-10 мин) присадка ферросилиция стабилизирует процесс и определяет самый важный период плавки - интенсивного удаления углерода - его температурный режим, егодлительность и угар хрома за времяпродувки. Узкие пределы операций повремени и более ранняя информация осоставе металла позволяют достичь насуществующем оборудовании оптимальных технико-экономических показателей производства. Это позволяет устанавливать микропроцессоры на отдельные технологические операции:взвешивания присадок с подачей сигнала на пульт, подачу сигнала на пульто готовности химического анализа с показанием на дисплее.По данным предварительной пробы важно также определить до интенсивной продувки стали кислородом содержание никеля в металле, так как это может существенно влиять на активность углерода и, следовательно, на скорость его окисления.Получив данные анализа пробы металла, определяют соотношение содержания названных элементов в стали, задают специально отработанный режим расхода кислорода на фурме в пределах 4500+500 м/ч.Первую корректировку по содержанию хрома как легко окисляющегося и легирующего элемента, не снижая практически темпа окисления углерода, можно осуществлять, получив информацию после анализа первой предварительной пробы металла на полный химический состав, Химический состав этойП р и м е р 2. В 100-тонную дуговую печь загружают шихту заданного состава (габаритов, компактности, химического состава) и рационально располагают ее в печи. пробы становится изнестным в первой половине (по времени) интенсивной кислородной продувки. Вне зависимости от дальнейших операций проведения5 технологии после выпуска плавки корректируют нсю массу металла на 167, хрома в стали.Окончательную корректировку стали ло никелю, хрому производят в период продувки стали в печи аргоном после окончания интенсивной продувки кислородом, при этом дуговую печь отключают. С целью максимального усвоения металлом хрома, никеля, быстрой организации жидкоподвижного шлака, восстановления из шлака хрома металлический расплав в печи обрабатывают инертным газом, например аргоном, В этом случае представляется возможным доводить химический состав стали в узких пределах ло дорогостоящим и дефицитным элементам, в частности по хрому на уровне 17,2-17,67 и никелю на 9,7-9,97. при выплавке стали марок, 25 например, 08 Х 18 Н 10 Т и 12 Х 18 Н 10 Т, Это 1позволяет получить 957. от общего количества выллавляемых нержавеющих марок стали в более узких пределах содержания дорогостоящих элементов З 0и, тем самым, снизить себестоимостьстали.Комплекс приемов ло организацииведения плавки и ранняя информация охимическом составе стали позволяютосуществить присадки раньше для корректировки химического состава стали,а за счет высоких расходов кислородасократить время удаления углерода,Освоение стандартизованных стабильных параметров плавки способствуетвысокому темпу ведения процесса выплавки, позволяет сократить длительность плавки. При этом за счет операции отбора предварительной пробы металла по сумме 30 плавок сокращениедлительности плавки в среднем составляет 12,2 мин при среднеквадратичномотклонении от среднего значения 0,2,а за счет сокращения длительностикислородной продувки по сумме 28 планок н среднем составляет 8 мин приотклонении 0,25,Опытно-промьшленными плавками стали 08 Х 18 Н 10 Т, 12 Х 18 Н 10 Т в 100-тонныхдугоных печах улучшаются следующиепоказатели, Сокращение сквозного угара хрома постигается н пределах на2,0-2,37 Сквознои выход никеля состанил 96 вместо 957 по обычной технологии,П р и м е р 1. В 100-тонную дуговую печь загружают шихту, рационально располагая ее н печи,Расплавляют шихту, при необходимости продувают те участки, которыемогут задержать распланление твердыхмасс шихты.Отбирают предварительную пробу меоталла из печи, например, при 1510 Сна содержание углерода, хрома, никеля, кремния, алюминия.Продолжают нагревать металл на вьюсокомощный ступени и при 1540 С отбирают первую пробу металла на полный химический анализ содержания элементов н жидкой стали.Получают информацию о содержанииэлементов в металле предварительнойпробы и за 3 мин до подачи кислородана фурму с расходом 4000 м/ч вводятвзвешенное количество никеля и, например, ферросилиция на поверхностьрасплава в печь с учетом содержанияникеля в металле на 7,07 и кремнияна 0,77.В процессе первой половины продувки стали кислородом получают информацию о полном химическом составеперной пробы и осуществляют корректировку плавки на стандартное содержание хрома в металле на 16,07По окончании продувки стали кислородом вводят феррохром и никель насодержание по хрому 17,2-17,67, поникелю на 9,7-9,97. с учетом остаточного содержания их в металле по данным пробы, взятой в процессе первойкорректировки плавки по хрому, а затем продувают расплав аргоном для гомогенизации по химическому составу.Причем, перед корректировкой ванну сметаллом продунают аргоном для лучшего восстановления хрома в течение2 мин, а после корректировки продувают 4 мин, при этом дуговую печь отключают. Вторая продувка аргоном стали преследует цель организации жидкоподвижного шлака перед выпуском в более короткий срок, чем это было потехнологии обычной плавки.1339135 За 7 миц до начала кислородной продувки, после получения информации о содержании элементов в металле предварительной пробы присаживают в ванну на 7,07. никеля и на 0,77 кремния, соответственно, никель и ферросилиций,В процессе первой половицы продувки стали кислородом получают информацию о полном химическом составе первой пробы и осуществляют корректировку плавки на стандартное содержание хрома в металле, равное 16,0/По окончании интенсивной кислородной продувки стали, присадки охладителей, раскислителей продувают расплав в печи в течение 2 мин аргоцом, а затем вводят феррохром ца содержание их в металле в пределах по хрому на 17,2-17,67, по никелю ца 9,7-9,97.Заканчивают плавку продувкой организованного на поверхности металла жидкоподвижного шлака аргоном в течение 4 мин и выпускают плавку из печи.Эффективность предлагаемого способа складывается из снижения текущих силиция присаживают ца поверхностьрасплава печи. Расчет ведут ца содержание цикеля в металле 7,07., а кремния 0,77, с учетом остаточцых в металле,В процессе первой половины продувки стали кислородом получают информацию о полном химическом составепервой пробы и осуществляют корректировку плавки ца стандартное содержание хрома в металле, равное 16,07.,После интенсивной продувки стали и присадки охладителей, а также ферросилиция ее продувают аргоном в течение 2 мин. Чалее вводят феррохром затрат за счет увеличения производительности дуговой печи, а также засчет среднего увеличения сквозноговыхода хрома ца 2,07, и за счет среднего увеличения сквозного выхода никеля на 1,07 (с 95,0 до 96,07),ЗО ц никель ца содержание по хрому в пределах 17,2-17,67., а по никелю в пределах 9,7-9,97 При этом в процессе продувки стали аргоцом и присадки феррохрома ц никеля печь отключают,Заканчивают плавку организацией на поверхности жидкого металла жидкоподвижцого шпака с цепременной продувкой шлака и металла аргоцом в течение 4 миц и выпускают плавку из формула из обре теция Способ выплавки хромоникелевой коррозионно-стойкой стали в дуговой печи, включающий расплавление металлической шихты, предварительный отбор проб, продувку металла газами, раскисление металла и шлака, нагрев металла в печи с одновременной интенсивной продувкой стали кислородом, корректировку химического состава стали, продувку аргоном, выпуск металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения длительности плавки, себестоимости готовой стали и обеспечения автоматизации процесса, предварительную пробу металла отбирают в период расплавления за 3-10 мин до начала интенсивной продувки ванны газообразным кислородом с расходом 4000-5000 м/ч, корректируют плавку на содержание никеля от 7,0 до 107 и кремния на 0,77., корректировку плавки на содержание хропечи. П р и м е р 3. В 100-тоцную дуговую печь загружают шихту, рационально располагая ее в печи, Расплавляют шихту, при необходимости продувают металл кислородом и аргоном через трубку.При температуре металла, равной бО 1515 С, отбирают предварительную прообу металла из печи на содержание углерода, хрома, никеля, кремния, алюминия.Продолжают нагревать металл на вы- ВВ сокомощной ступени и при температуреометалла, равной 1545 С, отбирают первую пробу металла ца полный химический анализ элементов,Расплавляют шихту с использованием в оптимальных соотношениях продувки стали через трубки кислорода ц аргоца.Отбирают предварительную пробуо5 стали при 1525 С на содержание углерода, хрома, никеля, алюминия.Нагревают металл в печи и по досо тижении температуры металла 1550 С отбирают первую пробу метачла ца пол ный химический состав, при этом хорошо перемешивают ванну с металлом.За 10 миц до начала интенсивной кислородной продувки после получения информации о содержании элементов в 1 В металле предварительной пробы приготовленные количества никеля и ферро1339135 Составитель К. ГригоровичРедактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи Заказ 4185/18Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ма в готовом металле от 16,0 до11,67 осуществляют в начале интенсивной продувки металла кислородом,а окончательную доводку плавки по содержанию хрома и никеля проводятв период продувки жидкой стали аргоном в печи, в процессе которой дуговую печь отключают,